Würzburg

Uni Würzburg: Ein Physik-Neubau für den Nobelpreis?

Schon in der Vergangenheit haben Physiker der Uni Würzburg für Aufsehen gesorgt. Nun wird ein neues Institut der Spitzenforschung gebaut. Es verspricht Bahnbrechendes.
Einer der herausragendsten Wissenschaftler der Würzburger Julius-Maximilians-Universität: Festkörperphysiker Prof. Laurens Molenkamp im Messlabor am Physikalischen Institut.
Einer der herausragendsten Wissenschaftler der Würzburger Julius-Maximilians-Universität: Festkörperphysiker Prof. Laurens Molenkamp im Messlabor am Physikalischen Institut. Foto: Johannes Kiefer

Die Forschung läuft fieberhaft. Weltweit liefern sich IT-Riesen wie IBM, Microsoft oder Google zusammen mit Wissenschaftlern einen Wettlauf in der Informations- und Kommunikationstechnologie. Als bahnbrechend etwa gilt die Entwicklung des Quantencomputers, der die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Computerprozessoren in den Schatten stellen soll.

In der Quantenphysik ist Würzburgs Uni top

In der Erforschung dafür notwendiger Elemente zählt die Universität Würzburg zur Weltspitze. Beispiel Quantenmaterialien: In der jüngsten Exzellenzstrategie von Bund und Ländern holte die Alma Julia gemeinsam mit der TU Dresden ein millionenschweres "Cluster" (Projekt). Und schon mehrmals wurde Prof. Laurens Molenkamp,  Inhaber des Lehrstuhls für Experimentelle Physik III, für den Nobelpreis gehandelt.

Funktional und die Laborräume abgeschirmt gegen Wärme und Licht: So soll das neue Institut für Topologische Isolatoren einmal aussehen.
Funktional und die Laborräume abgeschirmt gegen Wärme und Licht: So soll das neue Institut für Topologische Isolatoren einmal aussehen. Foto: Repro Ulises Ruiz

Mit sonstigen hochkarätigen Auszeichnungen wie Leibniz-Preis,  Europhysics Preis und ERC-Grantsist der 62-Jährige längst dekoriert. Mit seiner Arbeitsgruppe war er 2007 der Erste, der so genannte topologische Isolatoren im Experiment nachweisen konnte (Quanten-Spin-Hall-Effekt), eine neue Materialklasse mit einzigartigen elektrischen Eigenschaften.

Ihre Besonderheit: Die Kristalle verhalten sich in ihrem Inneren wie Isolatoren, an ihrer Oberfläche jedoch wie Supraleiter ohne Energieverlust. Sie könnten die IT-Entwicklung revolutionieren.

Neuer Forschungsbau für 17,7 Millionen Euro

Würzburgs Uni-Präsident und Nanophysiker Alfred Forchel vergleicht sie in ihrem Potenzial mit den ebenfalls in Würzburg entdeckten Röntgenstrahlen. Und so entsteht nun für 17,7 Millionen Euro in direkter Nachbarschaft zum Physikalischen Institut am Hubland ein neuer Forschungsbau für das Institut für Topologische Isolatoren (ITI) unter Molenkamps Leitung, finanziert etwa zur Hälfte von Bund und Freistaat.

Das neue Institut für Topologische Isolatoren der Universität Würzburg: Die Bodenplatte ist gegossen, bis Ende nächsten Jahres soll das Gebäude stehen.
Das neue Institut für Topologische Isolatoren der Universität Würzburg: Die Bodenplatte ist gegossen, bis Ende nächsten Jahres soll das Gebäude stehen. Foto: Ulises Ruiz

Der Wissenschaftsrat hatte wegen der herausragenden Bedeutung dafür 2015 grünes Licht gegeben. Wegen unerwarteter Verzögerungen bei der Planung will man sich beim Bau nun sputen, für Ende 2020 ist der Umzug aus dem Altgebäude geplant. Die Bodenplatte ist gegossen, und bei der offiziellen Grundsteinlegung mit Bayerns Wissenschaftsminister Bernd Sibler sparte man dieser Tage nicht mit Superlativen. "Dieser Bau bringt den Forschungs- und Exzellenzstandort Würzburg ein großes Stück weiter", sagte der Minister. Für die Stadt sprach Bürgermeister Adolf Bauer gar von einem "historischen Moment".

Reinraum: Luft wird 60-mal pro Stunde getauscht

"Herausragende Rahmenbedingungen für die Spitzenforschung" auf gut 1000 Quadratmetern erwartet Jan Knippel, Leiter des Universitätsbaus beim Staatlichen Bauamt Würzburg. Wegen der Verzögerung und daraus resultierender Mehrkosten hat der Haushaltsausschuss des Landtages erst in seiner Sitzung Anfang Juli weitere 5,1 Millionen Euro für den Bau freigebeben. Und für 3,4 Millionen Euro sollen Großgeräte und die Ausstattung angeschafft werden.

Symbolische Grundsteinlegung für das Institut für Topologische Isolatoren (ITI) mit Bayerns Wissenschaftsminister Bernd Siebler, Vertretern von Uni, Stadt und mehreren Landtagsabgeordneten.
Symbolische Grundsteinlegung für das Institut für Topologische Isolatoren (ITI) mit Bayerns Wissenschaftsminister Bernd Siebler, Vertretern von Uni, Stadt und mehreren Landtagsabgeordneten. Foto: Ulises Ruiz

Eine "schmucke Kiste" hätten die Planer entworfen, so Knippel - mit ganz speziellen technischen Herausforderungen vor allem für den Reinraumbereich im Erdgeschoss. Eine extrem leistungsstarke Lüftungsanlage tauscht dort 60-mal pro Stunde  14000 Kubikmeter Luft aus. In diesem "Herzstück" sollen künftig Experimente für weitere Entdeckungen und Entwicklungsschübe sorgen, auch in der Umwelt- und Medizintechnik. 

Sehr dynamisches Forschungsgebiet

Es geht im ITI um die Herstellung von neuen topologischen Materialien, um ihre Analyse und Strukturierung. Rund 20 Wissenschaftler sollen hier zunächst arbeiten. Schlagkräftige Forschungsgruppen will man einrichten und damit die Wettbewerbsfähigkeit der Uni Würzburg im Vergleich zu Arbeitsgruppen in den USA und Japan ausbauen. Schon heute arbeitet Laurens Molenkamp mit den renommierten Universitäten von Stanford, Harvard und Tokio zusammen.

Im Messlabor am Physikalischen Institut der Uni Würzburg: Ein Kryostat, ein Kühlgerät, sorgt für sehr tiefe Temperaturen von bis zu 270 Grad.
Im Messlabor am Physikalischen Institut der Uni Würzburg: Ein Kryostat, ein Kühlgerät, sorgt für sehr tiefe Temperaturen von bis zu 270 Grad. Foto: Johannes Kiefer

Das Fachgebiet ist heiß umkämpft, "jeder möchte der Erste sein", sagt der gebürtige Niederländer. Er kam vor 20 Jahren wegen der guten Ausstattung und Arbeitsbedingungen der Physik an die Würzburger Universität, am Institut hatte einst Nobelpreisträger Klaus von Klitzing promoviert. Mit dem Forschungsbau werden nun erneut beste Voraussetzungen für nobelpreisverdächtige Spitzenforschung geschaffen. Molenkamp ist überzeugt: "Die nächste Generation Physiker wird davon profitieren."  

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